Question

可逆反应O₂（气）+2SO₂（气）?2SO₃（气）在两个密闭容器中进行，A容器中有一个可上下移动的活塞，B 容器可保持恒容 （如图所示），请回答下列问题．
（1）在 A、B 中分别充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），在相同温度下反应，则：
①达平衡所需时间：t（A ）

 

 t （ B ）（填＞、＜、二，或：无法确定，下同）．平衡时 S0₂ 的转化率：a（ A ）

 

a（ B ）． 
②若 A 容器中反应达到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒温下缓慢加压使容器的容积减小到平衡时的一半，则再次达到平衡时 c （ SO₂ ）的取值范围是

 

，试解释之：

 

（ 2 ）若容器起始容积为 1 00L，向 A 中充入0.8molO₂和1.6molSO₂，平衡时测得混合气体的密度为1.6g．L^-1则：①平衡时 A 的体积为

 

L，SO₂的转化率为

 

②若起始时充入 a molO₂、bmolSO₂，且 a：b=1：2，在相同的温度和压强下达到平衡时，测知V （A ）=120L，则 a、b 的值分别为

 

．
（ 3）在 B 中加入 6.5molO₂、x moISO₂、2.0molSO₃ 后，若要求通过调节体系温度使之达到平衡时，容器内气体总物质的量为 12mol．
①若 x=5.5时，需降低温度才能使反应达到平衡时气体总物质的量为 12mol．则该反应的正反应是

 

反应（填“放热”或“吸热“）．
②若维持起始反应向逆反应方向移动，则 x 的取值范围是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,有关范围讨论题的计算

专题：

分析：（1）①在 A、B 中分别充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器，反应前后气体体积减小的反应，A容器中压强大于B中的压强，反应速率大；
②若 A 容器中反应达到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒温下缓慢加压使容器的容积减小到平衡时的一半，浓度增大一倍，增大压强平衡正向进行方向；
（2）依据反应前后气体质量守恒计算反应后气体体积计算分析判断，转化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）①依据气体总物质的量不变，比较加入量判断反应进行的方向；
②欲使起始反应维持向逆反应方向移动，即先气体物质的量增大的方向进行．

解答： 解：（1）①在 A、B 中分别充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器，反应前后气体体积减小的反应，A容器中压强大于B中的压强，反应速率大，达到平衡状态需要时间短，t（A ）＜t （ B ），平衡时 S0₂ 的转化率A中大，故答案为：＜；＞；
②若 A 容器中反应达到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒温下缓慢加压使容器的容积减小到平衡时的一半，浓度增大一倍，增大压强平衡正向进行方向；
（2）①依据反应前后气体质量守恒计算反应后气体体积V=

0.8mol×32g/mol+1.6mol×64g/mol

V

=1.6g．L^-1，
V=80L
            O₂（气）+2SO₂（气）?2SO₃（气）
起始量（mol） 0.8       1.6          0
变化量（mol） x         2x           2x
平衡量（mol）0.8-x    1.6-2x         2x
物质的量之比等于气体体积之比，100：2.4=80：（2.4-x）
x=0.48mol
二氧化硫转化率=

0.48mol

0.8mol

×100%=60%
故答案为：80，60%；
②物质的量之比等于气体体积之比，80：0.8=120：n（O₂）
a=1.2mol，b=2.4mol；
故答案为：1.2，2.4；
（3）①若 x=5.5时，在 B 中加入 6.5molO₂、x moISO₂、2.0molSO₃，6.5+5.5+2=14mol＞12mol，说明平衡正向进行，需降低温度才能使反应达到平衡时气体总物质的量为 12mol，证明正反应为放热反应；
故答案为：放热；
②若维持起始反应向逆反应方向移动，6.5+x+2＜12mol，x＜3.5mol，把，则 x 的取值范围是
②保持容器内气体总物质的量为12mol时，x+6.5+2.0=12，x=3.5，欲使起始反应维持向逆反应方向移动，向气体物质的量增大的方向进行，逆向进行彻底时，x取最小值，2+x+6.5+1=12，x=2.5，则x的取值范围为2.5＜x＜3.5，
故答案为：2.5＜x＜3.5．

点评：本题考查了化学平衡的计算应用，主要是恒温恒压恒温恒容容器的平衡影响分析判断，掌握基础是关键，题目难度较大．